C语言基础知识数组.ppt

1、第四章 数 组,在应用中，经常会遇到某些类型相同并相互具有联系的数据。 这些数据，经常要作相关的处理。如，一个班30个人的一门课程的 成绩，求平均成绩、最高或最低成绩。处理这类数据的最好办法是 将其定义成为一个具有共同特征的集合，这种同类型相关数据的集 合称为数组。,Chapter 4 Array,数组的概念,C 语言可以根据用户需要，用基本数据类型定义特殊性质的数 据类型，称为构造类型。构造类型有：数组、结构、联合。,数组：相同数据类型变量的有序集合。有序表现在数组元素在 内存中连续存放。,数组用一个名字作为标识。为区分各元素，每个元素有一个用 整型表示的序号，称之为下标。下标可以有多个，下

2、标的个数称为 数组的维数。,如：十个整型变量 k0,k1, k9,一个下标。,数组名。,三个学生三门课程的成绩,97.5 80.5 94.5 76.5 81.4 90.0 60.0 64.5 75.0,学号 0 1 2,0 1 2 课程,下标一：行,下标二：列,数组元素：a11,数组必须先说明后使用。说明的目的如下：,说明数组的名字（标识）。 说明数组的类型。 说明数组的维数。 确定各维下标的变化范围。,编译系统将根据说明，开辟内存单元按特有的顺序和相应的类 型为各元素分配内存单元。,4.1 一维数组,一维数组的说明,说明方式：,type array1常量表达式, , arrayn常量表达式；

3、,类型说明符，根据需要可加修饰说明。说明数组的类型。,数组名，用标识符命名。,用 包含的常量表达式。数组的下标从0变化到常量达式的值减一。,short id5, iyear10; float fScore36;,当说明数组后，编译时系统会根据定义的类型分配连续的一段 内存单元给数组的各元素。,id0,id1,id2,id3,id4,系统为数组分配的连续内存单元，每个单元占两个BYTE。首地址用数组名id表示。,一维数组的初始化,数组的元素可以在说明数组时初始化。,int a10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10; /*说明数组，同时初始化全部元素。*/,float fValue10=1

4、.0,2.0,3.0; /*说明数组，给部分元素初值，其余元素为0。*/,unsigned a =0 x0000,0 x0001,0 x0002; /*当数组元素全部赋初值时，可以不指定长度*/,数组的引用,原 则：只能引用数组元素，而不能引用整个数组。 引用方式：数组名整型表达式 /*下标变量*/ 每个数组元素，可以出现在简单变量能够出现的任何地方。,a1=12; s=a2+a1*20;,举例,求10个学生一门课程的平均分，并输出低于平均成绩的分数。,#include void main(void) float fScore10,aver = 0; int i; for (i = 0; i

5、10; i+) scanf(“%f”, ,说明数组。,循环输入各元素的值并累加。,循环判断条件，满足条件输出。,4.2 多 维 数 组,在处理的数据中经常会遇到需要用多维索引的数据。如：四个 学生三门课的成绩。可以用下表表示：,显然，该表的每一项需要有两个索引项。表现为数组的两个下 标。超过一个下标的数组称为多维数组。,行：代表某个学生。,列：代表某门课程。,多维数组的说明,说明方式： type array常量表达式1常量表达式n,；,n个整型常量表达式,数组元素的个数？,int a23 , b452;,多维数组在内存中的顺序,int a33；,二维结构： a00 a01 a02 a10 a1

6、1 a12 a20 a21 a22,排列顺序：先行后列。,a00,a01,a02,a10,a11,a12,a20,a21,a22,下 标 为 0 的 行,总原则：最后一个下标先变化，变化一个周 期后，倒数第二个开始变化，如此类推。,a为数组在内存中的首地址。,int b234;,内存中的排列？,多维数组赋初值,数组可以在说明时初始化。,全部赋初值,int a23=1,2,3,4,5,6;,下标为0的一行,下标为1的一行,int b23=1,2,3,4,5,6；,按内存顺序赋初值。,部分赋初值,int a23= 1 , 2 ；,0行的0列的元素赋初值。0行其余值为0。,int a23=1,2；,

7、对全体数组元素赋初值，第一维下标可以省略。,int a 3=1, 2, 3, 4, 5, 6;,数组元素的引用,数组定义后，数组的元素具备简单变量的一切性质，可以作为 表达式的运算对象，也可以被赋值。引用时，只能引用数组元素， 方式如下：,arrayexp1expn,int a1010 ,y,i=2; ai+26=20; y=ai+26*100/30; a1011=34;,对4行6列的元素赋值。,参加表达式运算。,C语言不作下标检查，语法正确，但使用危险，可能造成程序的错误！,整型表达式。, 举例,定义34的浮点数数组，并赋初值，输出每一行的平均值。,#include void main(vo

8、id) float a34= 1,3,5,7,9,2,4,6,8,10,12,11,fAve = 0.0f; int i,j; for (i = 0; i 3; i+) fAve = 0.0f; for (j = 0; j 4; j+) fAve += aij; printf(第%d行平均值：%7.2fn, i, fAve / 4.0f); ,4.3 字 符 数 组,C语言没有字符串变量，可以定义字符数组，每个元素存放一 个字符，从而达到存放字符串的目的。,字符数组的说明,char charrayconst exp1const expn,; char a10,b212;,字符数组的初始化,一维

9、数组赋初值,char str16 = h, e, l, l, o,0; char str2 = ”hello ”;,用单个字符对每一个元素赋值。,用字符串对数组赋初值。,可以指定长度，也可不指定长度。,系统会在字串的结尾加0，表示字符串结束。因此，说明数组 时，长度指定应至少比实际长度大1，保证赋初值正确。,0,存储结构：,h,e,l,l,o,0,二维数组赋初值,二维数组的每一行可以存放一个字符串。,char str36=”wang”,”zhang”,”liu”;,str数组在内存中的首地址。,存储结构,字符数组的输入输出,格式输入输出函数,输出： for(i=0;iSTRLEN;i+) pr

10、intf(“%c”,str i ); /*通过循环输出各元素*/ printf(”%s”,str); /*用字符串形式输出*/,输入： scanf(”%s”,str); /*用字符串输入整个数组*/,用scanf函数输入时space作为输入的分隔符，因此输入带空格 的字符串，会造成输入不全。,char a20; scanf(”%s”,a); 输入： Hefei Anhui China 结果a数组的内容是：Hefei0,为了解决这个问题，系统定义如下专用于字符数组的i/o函数。,gets( )字符串输入函数,用法：,char str 80； gets(str)；,作用： 读入一个以换行符为终结符

11、的字符串到str中，用0代替换行符。,数组名作为函数的参数。,puts( )字符串输出函数,用法：,char string =”China”; puts(string);,数组名作为函数的参数。,作用： 输出以NULL 即0结尾的字符串string，自动加上换行符。,字符输入输出举例,#include void main(void) char str80; int i; gets(str); for(i=0 ; str i !=0; i+) if(stri=a ,判断字符串结束。,常用的字符处理函数,C语言定义了一系列的字符处理函数用于字符串的处理，该类 函数的原型定义在string.h中。因

12、此，在使用该类函数时，应在程 序的开始处，加#include ,字符串拷贝函数strcpy(str1,str2),作用：将str2拷贝到str1中。,用法： char str110, str2 =”Computer”; strcpy(str1,str2); /*str1的内容是“Computer”*/ strcpy(str2,”Program”); /*str2的内容是“Program”*/,说明：,str1的长度要足够长； str1只能是字符数组名，str2可以是字符数组或字符串常量。,字符串连接函数strcat(str1, str2),作用：将str2连接到str1后（去掉str1的0）。

13、,用法： char str115=“Anhui ”, str2 =”Hefei”; strcat(str1,str2); puts(str1); /*输出结果为 Anhui Hefei */,说明：,str1的长度要足够长； str1只能是字符数组名，str2可以是字符数组或字符串常量。,测试字符串长度函数strlen(str),作用：测试字符串的实际长度。函数结果得到整型值，该值是 字符串的长度！,int iLenStr; char str =“China”; iLenStr=strlen(str); printf(“%d”,iLenStr);,结果？,字符串的比较 strcmp（str1，

14、str2）,作用：对str1和str2 进行逐位无符号字符（ASCII码）比较， 直到对应位字符能够确定关系或到串尾为止。返回整型比较结果。,字符的数值关系也就是字符的ASCII码值的数值关系。,比较结果如下：,char str1 = ”abcd”; char str2 = “abcd”; int iRe1,iRe2,iRe3; iRe1 = strcmp(str1,”abdc”); iRe2 = strcmp(str1,str2); iRe3 = strcmp(”abcde”,str2);,abcd,abdc,c,d,c-d -1 结果小于0。,strlwr(str)将str中的大写字母转换

15、成小写字母。,strupr(str)将str中的小写字母转换成大写字母,#include #include void main(void) char str1 = c programming! 123,str2 = Computer; strlwr(str2); strupr(str1); puts(str1); puts(str2); ,C PROGRAMMING! 123 computer,举例：将字符串str2连接到str1之后，并将连接后的str1中的小写字母转换为大写字母输出，并输出连接后字符串的长度。,#include #include void main(void) char s

16、tr180,str280; int iStrLen; gets(str1); gets(str2); strcat(str1,str2); strupr(str1); iStrLen = strlen(str1); puts(str1); printf(连接后的字符串长度 = %dn,iStrLen); ,专题一、数组的常用算法,数组是同类型数据的集合。便于整体处理数据，数组操作的主 要算法有：,求极值； 排序； 查找;,求极值及其位置,算法演示,一维数组的极值,#include void main(void) int a10=1,6,-2,5,4,32,47,-66,13,14; int i

17、Max, iPos, i; iPos=0; iMax=a0; for(i=1; iiMax) iMax = ai; iPos = i; printf(“Max=%5d Position=%5d”,iMax,iPos); ,假定最大值及其位置。,循环比较,当前元素比最大值大，将其 赋值为新的最大值并记录其位置。,二维数组求极值,#include void main(void) float a34= 1.0, 3.0, 5.2, 7.4, 4.6, 5.5, 4.2, 1.2, 10.5, 0.23,1.3, 0.5; int i, j, iRow=0,iCol=0; for(i=0; i3; i

18、+) for(j=0;j4;j+) if(aijaiRowiCol) iRow = i; iCol = j; printf(”%f7.2,iRow%5d,iCol%5d”,aiRowiCol,iRow,iCol); ,假定最小值的位置。,二重循环遍历所有元素,比较求最小值，记录其位置。, 排 序,排序的概念,排序是将一组随机排放的数按下标顺序从大到小或从小到大重 新排列。,1 ，5，4，6，7，9,9，7，6，5，4，1,1，4，5，6，7，9,降序,升序,选择排序算法一,选择排序算法演示,选择排序程序如下：,#include void main(void) int i, j, a10=4,3

19、,5,1,10,12,2,6,7,9, iTemp; for(i=0; iaj) iTemp=a i ; a i =a j ; a j =iTemp; for(i=0;i10; i+) printf(”%4d”,ai); ,外层循环i变化,内层循环j变化,升序比较交换,思考题,降序的条件如何构造？,联合排序问题 已知一个班有36个同学，a数组存放一门课的成绩，m数组存放 其学号。要求将成绩从大到小排序。,提示：应考虑的问题是当a数组元素比较交换时，m数组如何处 理？,a 5 89.5 m 5 1005 a 7 90.0 m 7 1007,被动排序方。,选择排序算法二,选择排序算法二的基本思路，

20、每轮排序将a i 假定为极值，每次 在a i 到 aMAX中找出个极值，记录其位置，最后让极值位置的 元素与a i 交换。 选择排序保证每轮排序只有一次交换，且为有效的交换！,选择排序程序,#include void main(void) int i, j,iPos,a10=4,3,5,1,10,12,2,6,7,9, iTemp; for(i=0; i9 ;i+) iPos=i; for( j=i+1;j10;j+) if(aiPosaj) iPos=j; if ( iPos != i ) iTemp=ai; ai=aiPos; aiPos=iTemp; for(i=0;i10; i+) p

21、rintf(”%4d”,ai); ,排序循环,假定最大值位置。,循环比较找出最大值的位置。,与本次比较的第一个元素交换。,升序如何构造？, 查 找,查找是在一组数中，寻找一个特定的数，并显示结果。,顺序查找,顺序查找算法：构造循环，使循环的变量遍历数组每个元素的 下标。循环的过程中让特定的数和每个元素比较，相等则表示找到 该数，并输出其下标（位置）。,程序设计中标志的设置和应用：,在程序设计中，经常要记录一些状态，作为判断的条件。因此 需要在程序中设置一些标志，通常标志是整型变量。,如查找问题，可以先设置一个整型变量iFlag=0表示没有找到， 在查找的过程中一旦找到后，将iFlag赋值为1，

22、结束查找后，可以 由iFlag值所代表的逻辑状态，确定是否已找到特定的数。,标志设置框图,int iFlag;,iFlag=0;,是否找到?,iFlag=1;,yes,no,顺序查找程序,#include void main(void) int i,iSel,iFlag,a10=4,3,5,1,10,12,2,6,7,9; iFlag=0; scanf(“%d”, ,设置标志为没找到。,循环遍历所有元素,比较设置标志输出位置。,chp4ex7,折半查找适用于在有序数组中查找,在一个有序的一维数组中查找某一个数。已知某数组按升序排 列，给定一个数，找出该数在数组中的位置。 可以通过将区间折半，快

23、速缩小查找区间，提高效率！,折半查找算法演示,折半查找程序,#include void main(void) int iTop,iBot,iMid,iSel,iFlag,a10=1,2,3,5,6,8,9,10,11,12; iFlag=0; iTop=0; iBot=9; scanf(“%d”, ,初始化查找标志及顶、底。,查找循环,折半。,找到。,没找到，调整iTop或iBot,专题二、字符数组,统计字符串中的各元音字母的个数,#include void main(void) char str80,ch6=a,e,i,o,u,0; int i,iCount5=0,0,0,0,0; gets

24、(str); for(i=0;stri!=0;i+) switch(stri) case a: case A: iCount0+;break; case e: case E: iCount1+;break; case i : case I: iCount2+;break; case o: case O: iCount3+;break; case u: case U: iCount4+; for(i=0;i5;i+) printf(“Num of %c :%5d”,chi,iCounti); ,循环遍历数组元素,判断字母。,判断字符串是否结束的方法。 istrlen(str),字符的加密解密,将

25、字符串中的字母加密，密钥为循环平移两个字母。如A加密 成C.，Z加密成B。,如：I am a student. Zip 230009 加密后： K co c uvwfgpw. Bkr 230009,加密算法可以描述为： 如果stri是字母 循环平移两个字符；,以大写字母为例，循环平移两个字符的加密算法： stri=(stri-A+2)%26+A,程序如下：,#include #include void main(void) int i; char str80,chKey=2; gets(str); for(i=0;i=a ,密钥。,输入待加密的字符串。,循环遍历字符串,是字母，则加密！,设计解

26、密算法！,专题三、数组与矩阵,int a33,a00 a01 a02 a10 a11 a12 a20 a21 a22,该表示方法，在数学上称为“矩阵”，当行、列数相同时，称为“方阵”，也称为“行列式”。,矩阵的相关算法,生成特殊矩阵,生成单位方阵,单位方阵： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1,主对角线元素为1，其余为0。if(i=j)aij=1, 其余为0。,#include void main(void) int a44,i,j; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j4;j+) if(i=j) aij=1; else aij=0; for(i=0;i

27、4;i+) for(j=0;j4;j+) printf(“%4d”,aij); printf(“n”); ,生成三角阵,三角阵的概念,以对角线为界,一半元素为0的方阵。,1 2 3 4 0 5 6 7 0 0 9 10 0 0 0 11,上三角阵。,当i=j时值非0为上三角阵,当i=j值非0为下三角阵,i,j,如何生成元素为行、列下标和的下三角阵？,与下标相关矩阵,形成如下矩阵 ： 1 4 7 2 5 8 3 6 9,0 1 2 3,0 1 2,在列方向上每跨一列，要走三步；在行方向上每跨一行，要走 一步，只能横向或纵向行走，且不走远路，确定从一行一列走到任 意行列所走的步数。,1,8,显然，所走的步数和当前行列的位置有关。,s=i*1+j*3,1 4 72 5 83 6 9,aij=i*1+j*3+1,#include void main(void) int a33,i,j; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j3;j+) aij=i+j*